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大份雙層餡餅--Quadro FX4500X2簡拆

2022-07-24 14:31 作者:怪人煲  | 我要投稿


? ? 這是7900GTX Duo(7900GX2)孿生姐妹,世界上最早支持四路SLI的NV顯卡之一。相比之下,7900GTX Duo作為游戲用顯卡閹割了上層PCB的兩個(gè)DVI接口和Sync同步接口,用于限制游戲顯卡的專業(yè)拓展能力。此外雖然其定于專業(yè)卡,但是并沒有對(duì)核心與顯存降頻,也就是說在能提供額外加成的專業(yè)與拓展性能之外,還可以提供幾乎一致的游戲體驗(yàn)。

? ? 眾所周知老黃早期旗艦雙芯顯卡,都是采用雙PCB設(shè)計(jì),但其中結(jié)構(gòu)也并不完全相同。其一就是類似此卡的雙PCB疊加,垂直堆疊但并不共享散熱器;其二則是類似于9800GX2、GTX295那樣的夾心餅干設(shè)計(jì),兩塊PCB正面朝里,然后在中間放上一體型散熱由兩個(gè)核心共享。

? ? 這種設(shè)計(jì)最后出現(xiàn)在Quadro FX4700 X2上,也就是G92核心的雙核心專業(yè)卡上。與這張卡的馬甲情況不同,G92雙芯卡9800GX2與FX4700X2的兩者區(qū)別非常大:不僅版型散熱器不同導(dǎo)致互不通用,顯存配置也有差別(分別是每個(gè)核心1GB、512MB),供電方案也完全不同(primarion與Volterra)。老黃刀法日益增進(jìn)了屬于是。

下PCB開窗來幫助進(jìn)氣

? ? ?還想吐槽一點(diǎn)這種設(shè)計(jì)的好與壞:好的方面則是這種卡哪怕完全不懂電路也有機(jī)會(huì)自行修理--兩個(gè)壞卡,只要壞的不是同一處,就有機(jī)會(huì)用兩個(gè)PCB去拼一個(gè)好的雙芯卡出來,類似于堆積木;壞的方面也是這種版型大幅限制了散熱能力,只能用單槽散熱而且內(nèi)部核心散熱困難要依賴PCB開窗來輔助進(jìn)氣,完全滿足不了后期越來越高功耗的核心散熱器需求同時(shí)顯卡制造成本也比較高。

? ? ?在拆開周圍固定的鋼板與螺絲支架之后,可以看到雙PCB之間依賴硬橋進(jìn)行與通信。較長的硬橋是PCI-E X16的通信橋,直連旁邊的BR03橋接芯片;后面較短的則是SLI通信橋,用于兩個(gè)PCB中的核心之間通信。除此之外PCB常規(guī)位置上還有一個(gè)SLI接口,用于和其他FX4500X2通信組成四路SLI。

? ? 在7950GX2中簡化了該設(shè)計(jì),使用單橋就可以完成PCIE與SLI通信。

? ?單槽散熱設(shè)計(jì)主體為鑄鋁,散熱鰭片與銅底鍍鎳,其中穿插著一根扁平的熱管。另外這個(gè)風(fēng)扇是NVIDIA公版卡中非常少見的發(fā)光風(fēng)扇,自帶綠色LED,晚上運(yùn)行起來悠悠綠光配合透明的散熱外殼點(diǎn)綴恰到好處。FX4500X2整卡滿載功率大約在120W附近,甚至還沒現(xiàn)在的隨便一張中端顯卡高,因此這樣的單薄散熱也能滿足核心散熱需求。


下層PCB全貌
下層P278修訂A02
上層P378修訂A03

? ? ?雙PCB構(gòu)造,但兩者并不完全一致。底下是用的是代號(hào)為P278的PCB,上層則是P378,PCB均由健鼎代工,產(chǎn)期2006年20周。因?yàn)閮蓧KPCB大部分大致是相同的,這次主要來聊聊下層的P278。

G71-F F是核心速度設(shè)定檔Fast

? ? ?雖然顯卡的名稱是FX4500X2,但并不是真正意義上的FX4500X2。單芯的FX4500使用的是110nm工藝的G70核心,類似于7800GTX且功耗較高;FX4500X2用的是新90nm工藝下的G71核心,發(fā)熱更小高頻能力也更強(qiáng),因此這卡更像是FX5500 "X2"。

? ?90nm核心的G71核心面積只有196平方毫米2.78億晶體管,相比110nm工藝下333平方毫米3.02億晶體管的G70核心面積縮小了不少。雖然縮減了晶體管數(shù)量但主要單元規(guī)格仍與G70保持一致仍然是24條管線設(shè)計(jì)。加上90nm工藝對(duì)頻率的大幅度提升,性能提升依舊明顯。此外G71與G70核心是pin2pin設(shè)計(jì),兼容只是配置電阻不同。

? ?八顆GDDR3顯存組成256bit/512MB規(guī)格,實(shí)際運(yùn)行頻率600M(1.2Gbps)。

? ? ?老黃自家的BR03橋接芯片,48條PCIE通道,從PCB走線可以明顯看到16x進(jìn)兩路16x出分給兩個(gè)核心完整X16通道。

? ? 之前的HSI與BR02橋接芯片主要是顧及AGP與PCIE的轉(zhuǎn)換,BR03開始則是PCIE的天下,專職服務(wù)于PCIE橋接功能。而且從這代Geforce 7的公版雙芯卡開始才能真正意義上的算作通用雙芯卡,Geforce 6時(shí)代雙芯6600GT、6800并沒有使用橋接芯片而是把PCIE x16走線直接分兩半兒變兩X8給兩核心使用。這么做會(huì)導(dǎo)致這種雙芯卡有嚴(yán)重的兼容性問題,在不支持完美拆分通道的新主板上會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)不亮或者只能使用單核心的情況,比如我之前使用的麗臺(tái)PX6600 Duo搭配現(xiàn)代主板就出現(xiàn)了兼容問題導(dǎo)致只能單核心使用,而FX4500X2在相同現(xiàn)代的X79上則可以完美雙卡四芯互聯(lián)。

? ?單塊PCB的供電由三塊供電管理芯片組成:左側(cè)VT1105MF數(shù)字芯片負(fù)責(zé)核心NVVDD的兩相供電,中間的isl6534CRZ則是負(fù)責(zé)核心的外圍供電(F3V3與A2V5,也就是3.3與2.5V),右邊的isl6549CRZ則是負(fù)責(zé)顯存FBVDDQ與LDO的PEXVDD 1.2V供電。

? ?核心由兩顆CSP封裝的VT1105S與主控VT1105M組成,數(shù)字供電一共兩相,每顆25A。G71核心工作的電壓電流在1.2V 30-45A之間,滿足正常工作沒有問題。

? ?還有一件特別奇葩的事:并不是每塊FX4500X2都是兩相,有些商家展示的圖可能由于是ES原因是三相完整版。對(duì)于花兩萬多元買張卡卻有貨不對(duì)板的騷操作放到現(xiàn)在估計(jì)消費(fèi)者要吵上天,只是以前的那個(gè)年代消費(fèi)者大多不怎么關(guān)注顯卡供電,更何況這卡大多是公司購買或者隨OEM整機(jī)出售。

? ?F3V3與A2V5由AO4422與AO4446以及英飛凌F7313雙N MOS組成兩相,由背面的isl6534CRZ單獨(dú)控制。下方一顆D-PAK封裝的AOD420穩(wěn)壓器則是PEX_VDD的LDO供電。

? ? 顯存供電由英飛凌BSC053N03S(73A 5.5mΩ)與032N03S(100A 3.2mΩ)組成上下橋,背面isl6549CRZ控制。

? ? 顯存供電FBVDDQ和PEXVDD_LDO的基準(zhǔn)電壓Vref都是0.8V,依賴外圍上下(Rtop/Rbot)電阻的比值來確定輸出電壓。PEXVDD_LDO是1.2V = 0.8V * (1 + 1K/2K),顯存則是FBVDDQ = 0.8V * (1 + 1.50K/1K) = 2.0V(取決于顯存型號(hào)配置不同也可能是1.8V電壓的配置)。

? ? ?輸出濾波都是那個(gè)年代N卡公版精華老三樣:三洋OSCON SVP固態(tài)+松下鉭電容搭配MLCC,非常舊又好的配方。但在7950GX2中大幅簡化了上述三個(gè)部分的設(shè)計(jì),成本更低并且只需要單個(gè)6Pin供電即可正常使用,顯卡長度也大幅度縮短(305mm→229mm)。

? ? 上層P378 PCB因?yàn)殡x心扇可以在正面直接吸入空氣散熱,因此不需要在PCB額外開窗。其它方面與下層的P278差不太多,7900GX2閹割了上層PCB的兩個(gè)DVI接口用于限制視頻輸出能力。

? ? 本來這次有四卡跑分測(cè)試和信息圖,還有風(fēng)扇LED的示意圖,可惜測(cè)試資料的硬盤GG之后沒有恢復(fù)成功比較可惜。不過那個(gè)時(shí)代的四路實(shí)用性不高,優(yōu)化最好的還得是跑分軟件。

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